奶牛粪便纤维素降解菌的筛选及产酶条件研究

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近年来,随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,对牛奶的需求量越来越大,奶牛养殖业随之蓬勃发展。传统的奶牛粪便处理方式已不能适应现在的规模化养殖,由此带来的奶牛粪便污染问题也逐渐成为人们关注的焦点。近年来,人们在不断地研究经济高效的奶牛粪便处理方法,利用微生物方法来处理奶牛粪便越来越受到国内外的关注。奶牛粪便中含有大量的纤维素,若能利用纤维素降解菌进行降解,产生还原糖,继而发酵生产乙醇,既能解决奶牛粪便的污染问题,又能生产清洁能源乙醇,正符合了我国的可持续发展战略。本文针对奶牛粪便中的纤维素,进行了高酶活纤维素降解菌的筛选,菌群的构建以及产酶条件的研究。本研究从奶牛场排水口处土壤,西南大学校内林地和梅花村菜园土壤中共分离得到19株纤维素降解菌,其中有细菌5株,真菌2株,霉菌12株。经过滤纸条复筛和奶牛粪便纤维素降解率的测定,选出3株降解率相对较高的菌株,分别为F2、F3、F9。对选出的F2、F3和F9两两混合处理奶牛粪便,结果表明,F3-F9组合的纤维素降解率达到44.02%,比单一菌株提高了12.47%。对组合菌的产酶条件单因素试验研究表明:温度、培养时间、起始pH值、培养基固液比、添加麸皮和氮源等因素都会对产酶有较大影响。在培养基中添加尿素,固液比为1:2,接种量为5%,培养三天时CMC酶活和滤纸酶活都达到最大值;而培养基中麸皮的添加量,起始pH值,培养温度对CMC酶活和滤纸酶活有不同的影响,在不同的培养条件下达到各自最大酶活值。对组合菌的正交试验结果表明:最佳的培养条件为温度24℃,培养基中添加0.1%的尿素和40%的麸皮,起始pH值为7,在此条件下CMC酶活和滤纸酶活分别为1617.92U和114.25U。
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